用于鞋中的沿条框架结构和保护装置制造方法
【专利摘要】公开一种用于沿条鞋中的增强的沿条结构，其中该结构包括多个部件，多个部件包括：(1)具有用于提供缓冲作用的锥形凹槽38的抗疲劳层32；(2)刚性冲击扩散沿条框架后部60；(3)柔性前部沿条框架66；(4)扭转铁芯72；和(5)围绕支撑系统的周边26的柔性层肋76。还公开了用于保护使用者脚部免于伤害的各种装置。在一个实施例中，该装置可以是具有第一材料层的跖骨防护器318、330、390、118、190和220，第一材料层具有顶面和底面，且顶面和底面中的至少一个上具有一系列锥形体336或者六边形图案378和100。装置318、330、390、118、190和220还可以包括覆盖在第一层上的第二相对刚性的材料层，以使该装置用于保护使用者脚部的跖骨区域免于伤害。
【专利说明】用于鞋中的沿条框架结构和保护装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2011年10月10日提交的美国临时专利申请N0.61/545，317和2012年6月26日提交的美国临时专利申请N0.61/664，217的权益，其公开内容通过引用并入本文。
【技术领域】
[0003]本发明的一方面实施例大体上涉及鞋类制品，尤其涉及具有适于用在沿条鞋中的缓冲支撑系统的鞋类制品。本发明的另一方面实施例大体上涉及用于鞋中的保护装置，具体涉及用于避免使用者脚部受到伤害的跖骨保护装置或其他保护装置。关于上述本发明实施例的相关技术将在下文中依次描述。
【背景技术】
[0004]如图1所示，传统固特异沿条鞋通常采用通过使用沿条与中底部件连接的鞋面，例如，沿条可以是与鞋面和中底部件缝合的皮条、橡胶条或者塑料条。在一些沿条结构中，中底部件可以包括缓冲层，缓冲层连接至由非编织材料和/或纤维素材料制成的坚硬内底板。如图1所示，所述内底板也覆盖或者支撑在上述缓冲层顶部。因此，在一些沿条结构中，在使用者脚部和缓冲材料之间通常会设置坚硬材料(例如内底板)。此外，在此类鞋结构中，在将鞋面和中底通过缝合连接在一起的同时，通常通过使用高强度粘合剂将外底连接至中底。这就在鞋中形成了一个相对牢固但是仍然可加工的部分，该部分最终被成型以适合使用者的脚部。这种类型的沿条鞋在制鞋厂中普遍销售，因为外底容易更换，且鞋面和沿条部件也可以回收再利用。
[0005]用于制造上述沿条鞋的各种技术已经被开发出来。例如，鞋面的一部分可以通过U形钉或者其他连接机构紧固到沿条框架的一部分，例如绕沿条结构底面延伸的凸缘(例如，如图1中所示的柔性层肋)。在将鞋面初步固定在沿条框架上之后，可以将皮革条、橡胶条或者塑料条形式的沿条通过鞋面缝入沿条框架的凸缘部分，由此将鞋面紧固到沿条框架。凸缘部分(例如柔性层肋)也可以连接至坚硬内底板，坚硬内底板可以为单层或者双层材料。此外，也可以将内底放置在内底板上，并且将外底放置在沿条结构的中底部分上。
[0006]和上述中底一起使用的特殊几何体也已经被开发出来，其中多个锥形体形成在中底内。但是，在该中底结构中，坚硬内底板覆盖在中底的顶面并且粘结至中底的顶面。由于无法在中底的顶面(例如，如与内底板接触的表面)形成一些列锥形体，所以导致缓冲作用的损失。坚硬内底板也通常设置在使用者脚部和中底之间，因此进一步导致缓冲作用的损失。此外，与上述沿条结构一起使用的多个部件用于提高鞋的硬度，并且具有复杂的结构。由此浪费大量制造成本。
[0007]用于避免脚部跖骨区域受到伤害的保护装置广泛应用在制鞋厂的各个部门。通常上述保护装置称为跖骨保护装置，并且可以用做外部防护器，或可以集成在鞋内(例如内部防护器)。需要使用该跖骨防护器的常见场景包括施工场地、采矿或者其他相似的领域中，在这些领域中，脚部在外部物体(例如掉落的石头、木头和钉子的尖刺等)的影响下容易受到伤害。在一些情况下，虽然上述跖骨防护器可以对伤害提供足够的防护，但是，由于防护器的刚性，防护器会限制脚部的舒适运动。还存在本文中并未提及的其他缺点。
[0008]除了保护脚部跖骨区域外，其他易受到伤害的敏感区域也需要进行保护。例如，在某些场景下，脚部需要侧部或者鞋跟保护，代替跖骨保护或者与跖骨保护结合在一起。在鞋的侧部或者鞋跟设置保护装置以提供保护并不罕见。但是，即使是这些保护机构也存在缺点，因此缺少使用中的舒适度。例如，一些鞋跟(或者其他)保护装置过于坚硬，由此无法充分吸收撞击或者其他伤害事件导致的震动。换句话说，由于保护装置过于坚硬，撞击产生的力可以行进通过该保护装置，并传送到使用者，结果导致撞击对使用者造成伤害。这样的刚性也会降低舒适度，并且有时会导致保护装置过于沉重。这种情况通常也会发生在上述几种跖骨保护装置中。
[0009]
【发明内容】
[0010]根据第一发明的一个实施例，包括一种用于鞋类制品中的缓冲支撑系统。所述缓冲支撑系统可以具有一系列部件，所述部件包括:(I)缓冲层，所述缓冲层具有底面和顶面，其中，锥形凹槽形成的图案形成在所述底面和顶面中的至少一个内；(2)沿条框架组件，所述沿条框架组件连接至所述缓冲层的底面，沿条框架组件具有后部和分离的前部；和
(3)柔性层肋，所述柔性层肋连接至所述缓冲支撑系统的周边，用于紧固至沿条。缓冲支撑系统还可以包括鞋头区域、鞋跟区域和足弓区域以及横轴线和纵轴线，纵轴线从鞋头区域延伸到鞋跟区域，横轴线横交于所述纵轴线延伸。
[0011]在该实施例的其他方面，锥形凹槽形成的图案包括形成在所述缓冲层的底面和顶面中的至少一个内的截锥形凹槽，该图案包括具有第一深度和第一宽度的第一截锥形凹槽以及具有第二深度和第二宽度的第二截锥形凹槽，第一深度与第二深度彼此不同，第一宽度与第二宽度彼此不同。进一步地，截锥形凹槽可以包括第一系列的第一截锥形凹槽和第二截锥形凹槽和第二系列的第一截锥形凹槽和第二截锥形凹槽，第一系列的第一截锥形凹槽和第二截锥形凹槽交替设置且沿支撑系统的横轴线延伸，第二系列的第一截锥形凹槽和第二截锥形凹槽交替设置且沿支撑系统的纵轴线延伸。此外，第一截锥形凹槽可以延伸到所述缓冲层的顶面内，且第二截锥形凹槽延伸到所述缓冲层的底面内，第二截锥形凹槽相对于第一截锥形凹槽倒置。
[0012]在上述实施例的其他方面，截锥形凹槽可以是截头圆锥形或六边形。
[0013]第一发明的另一个实施例包括一种鞋，所述鞋包括根据上述实施例所述的缓冲支撑系统。因此，该鞋可包括一种具有根据上述实施例所描述的缓冲支撑系统的任何特征的缓冲支撑系统。此外，鞋还可以包括用于将鞋面紧固到柔性层肋由此紧固到缓冲支撑系统的沿条。该实施例的其他方面可以包括:(I)内底，所述内底与所述缓冲层的顶面相连接；
(2)中底，所述中底连接至所述缓冲层的底面；和(3)外底，所述外底与所述中底相连接。
[0014]根据第二发明的一个实施例，包括一种鞋，该鞋包括:鞋面，所述鞋面具有材料底层和材料顶层或具有内袋的鞋舌；和装置，所述装置用于保护使用者的脚部跖骨区域，所述装置位于所述鞋面的所述顶层和所述底层之间，或者位于所述内袋内。该装置可以包括第一材料层，所述第一材料层具有底面和顶面，以及形成在所述顶面和底面中的至少一个内的一系列锥形体，一系列锥形体包括具有不同深度和宽度的各个锥形体。第二材料层可以覆盖在第一层上，且第二材料层的刚性大于第一层的刚性，第一层的形状与所述使用者的脚部跖骨区域的形状一致，以使所述装置用于保护跖骨区域免于有害事件的伤害。
[0015]第二发明的另一个实施例包括一种鞋，该鞋包括:鞋面，所述鞋面具有材料底层和材料顶层或具有内袋的鞋舌；和装置，所述装置用于保护使用者的脚部跖骨区域，所述装置位于所述鞋面的所述顶层和所述底层之间，或者位于所述内袋内。在该实施例中，该装置可以包括第一材料层，所述第一材料层具有底面和顶面，所述顶面和底面中的至少一个包括形成在其上的第一六边形图案；和第二材料层，所述第二材料层覆盖在所述第一层上，且所述第二材料层的刚性大于所述第一层的刚性，所述第一层的形状与所述使用者的脚部跖骨区域的形状一致，以使所述装置用于保护跖骨区域免于有害事件的伤害。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]参考下文的详细描述，可以实现对本发明的主题及其各种优点的更加完整的理解，其中参考以下附图:
[0017]图1是采用现有技术中的沿条结构的鞋的剖视图。
[0018]图2A是根据本发明一个实施例的缓冲支撑系统的爆炸仰视图。
[0019]图2B-G是图2A中的缓冲支撑系统的各个部件的多个仰视图。
[0020]图3是图2A中的缓冲支撑系统的俯视图。
[0021]图4A是图2A中的缓冲支撑系统沿图3中A-A线的剖视图。
[0022]图4B-C是图4A中的缓冲支撑系统的多个部件的多个剖视图。
[0023]图5A是图2A中的缓冲支撑系统的鞋跟部沿图3中D-D线的爆炸截面图。
[0024]图5B-E是图5A中的缓冲支撑系统的各个部件的多个截面图。
[0025]图6A是图2A中的缓冲支撑系统的前脚部沿图3中B-B线的爆炸截面图。
[0026]图6B-C是图6A中的缓冲支撑系统的多个部件的多个截面图。
[0027]图7是一种包括图2-6C中的缓冲支撑系统的具体的鞋结构的剖视图。
[0028]图8示出了用于制造图2-6C中的缓冲支撑系统的制造方法的一个实施例。
[0029]图9A是根据本发明一个可选实施例的缓冲支撑系统的俯视图。
[0030]图9B是图9A中的缓冲支撑系统的足弓区域的截面图。
[0031]图10是一种内部包含根据第二发明的一个实施例的内部跖骨防护器的鞋的侧视图。
[0032]图1lA-1包括根据第二发明的另一实施例的内部跖骨防护器的俯视图、仰视图、内侧视图、外侧视图和剖视图，且图1lJ示出了形成在图1lA-1中的内部防护器上的锥形体形成的图案。
[0033]图12A-1包括用于第二发明各个实施例的保护层的俯视图、仰视图、内侧视图、夕卜侧视图和剖视图，且图12J示出了由形成在图12A-1中的保护层上的六边形形成的图案。
[0034]图13A-1包括根据第二发明另一个实施例的可选内部跖骨防护器的俯视图、仰视图、内侧视图、外侧视图和剖视图。
[0035]图14是一种根据第二发明的一个实施例的内部包含外部跖骨防护器的鞋的侧视图。
[0036]图15A-1包括形成应用在图14中的鞋中的外部跖骨防护器的一部分的刚性层的俯视图、仰视图和剖视图。
[0037]图16A-H包括根据第二发明的一个实施例的外部跖骨防护器的一部分的俯视图、仰视图、内侧视图、外侧视图和剖视图。
[0038]图17A-H包括根据第二发明另一个实施例的可选外部跖骨防护器的一部分的俯视图、仰视图、内侧视图、外侧视图和剖视图。
【具体实施方式】
[0039]在描述已经说明并将参考附图进行描述的主题的优选实施例过程中，为了清楚起见，将会使用特定的术语。但是，所使用的任何特定的术语并不用于限制本发明，应当理解的是每个特定的术语都包括全部的等效技术手段，所述等效技术手段以相似的方式操作，以实现相似的目的。
[0040]1.抗疲劳沿条框架
[0041]参考图2A，可用作鞋的沿条框架组件的缓冲支撑系统20包括多个部件，其中，多个部件是:(I)用于提供缓冲和能量恢复的倒置锥形抗疲劳层32 ； (2)刚性冲击扩散沿条框架后部60 ； (3)柔性前部沿条框架66 ； (4)扭转铁芯(shank) 72 ； (5)围绕支撑系统20的周边26的柔性层肋76。如上所述，多个部件可以相互协作以在沿条鞋中提供改善的缓冲和支撑作用，并使鞋对一般用户来说更加舒适。支撑系统20的全部结构还可以导致流线型的制造工艺，这最终降低与其相关联的成本。
[0042]现在参考图2B和图3，在一个实施例中，缓冲支撑系统20可包括鞋头区域22、鞋跟区域24、足弓区域30和周边26。倒置锥形抗疲劳层32可从鞋头区域22延伸，穿过足弓区域30，并进入支撑系统20的鞋跟区域24，这提供了具有提高的缓冲和能量恢复特性的缓冲支撑系统20。位于缓冲支撑系统20内的抗疲劳层32可以具有顶面34(图3)和底面
36(图2B)，顶面34和底面36均具有形成在其上的弹性锥形体38形成的图案。
[0043]更具体地，如图4C中抗疲劳层32的剖视图所示，锥形体38的具体图案中的各个锥形体31可延伸到抗疲劳层32的顶面34或者底面36。锥形体31具有以圆形区域41终止的大体截头圆锥形形状39。通过分别向顶面34和底面36内部延伸，各个锥形体31相对于彼此可以以相对或者倒置关系布置。换句话说，特定的锥形体31可以延伸到抗疲劳层32的顶面34，而相对的锥形体31可以延伸到抗疲劳层32的底面36，以使位于底面36内的锥形体31相对于位于顶面34内的锥形体31倒置。由此，在缓冲支撑系统20的一个实施例中，形成在抗疲劳层32的底面36内的锥形体图案38可相对于形成在顶面34内的锥形体图案38以倒置的关系布置。
[0044]仍然参考图4C，在一个实施例中，各个锥形体31可在抗疲劳层32的顶面34和底面36上，布置成各种其他图案38。实际上，抗疲劳层32的顶面34和底面36可以包括具有不同长度和深度的各个锥形体31，以用于形成上述图案38。例如，抗疲劳层32的顶面34和/或底面36可包括:(I)大锥形体40，例如，相对于特定锥形体图案38中的其他锥形体具有增加的或者最大的深度和宽度的锥形体；(2)中等锥形体42，例如，相对于特定锥形体图案38中的其他锥形体具有中等深度和宽度的锥形体；和(3)小锥形体44，例如，相对于特定锥形体图案38中的其他锥形体具有降低的或者最小的深度和宽度的锥形体。在一个特定的实施例中，上述大锥形体40、中等锥形体42和小锥形体44可以在抗疲劳层32的顶面34或底面36上布置成不同的图案38，以在支撑系统20的不同区域(例如，鞋头区域
22、鞋跟区域24和足弓区域30)提供不同的缓冲特性。
[0045]例如，如图4C所示，锥形体图案38可以布置在抗疲劳层32的顶面34和底面36上，以使对应的大锥形体40和小锥形体42均:(I)相对于彼此倒置；和(2)布置成一个锥形体的圆形区域41与另一个锥形体的圆形区域41相邻。更具体地，在一个实施例中，大锥形体40可以形成在抗疲劳层32的底面36内，而中等锥形体42可以形成在抗疲劳层32的顶面34内，由此将中等锥形体42以相对于大锥形体40倒置的关系放置。进一步地，大锥形体40的圆形区域可以与中等锥形体42的圆形区域41相邻布置，以使两个圆形区域41互相接触。为了说明的目的，上述相对的大锥形体40和中等锥形体42在图4C中以附图标记50示出。
[0046]现在参考图2B，在一个特定的实施例中，上述相对设置的大锥形体40和中等锥形体42可以形成在支撑系统20的鞋跟区域24和鞋头区域22内，尽管其他位置也是可预期的。同样地，其他锥形体图案也是可预期的，包括相对于小锥形体44倒置的大锥形体40，和/或相对于小锥形体44倒置的中等锥形体42等。结果，在一个实施例中，一种具体的锥形体图案38可以布置在支撑系统20上，以使大锥形体40、中等锥形体42和/或小锥形体44:(1)相互倒置；和(2)具有如上所述的相互相邻布置的圆形区域41。
[0047]如图2C和图3所示，其他锥形体图案38仍然可以用于支撑系统20。例如，支撑系统20的鞋头区域22可以包括锥形体图案38，其中大锥形体40和中等锥形体42在沿支撑系统20的横向和纵向上互相交替设置。换言之，在沿图3中的A-A线延伸的方向(例如，沿支撑系统20的纵向)上，锥形体图案38可以形成在抗疲劳层32的顶面34和/或底面36内，以使大锥形体40和中等锥形体42互相交替设置。
[0048]类似地，在沿图3中的B-B线延伸的方向(例如，沿支撑系统20的横向)上，锥形体图案38可以形成在抗疲劳层32的顶面34和/或底面36内，以使大锥形体40和中等锥形体42也互相交替设置。因此，在支撑系统20的鞋头区域22内(图2C)，锥形体图案38布置成以使基本上全部的大锥形体40被相邻的中等锥形体42围绕。同样地，基本上全部的中等锥形体42可以被相邻的大锥形体40围绕。因此，在支撑系统20的鞋头区域22内，抗疲劳层32的顶面34和/或底面36可包括锥形体图案38，其中，在沿支撑系统20的横向和纵向上，大锥形体40与中等锥形体42交替设置，以形成上述图案38。
[0049]相似的锥形体图案38也可以形成在位于支撑系统20的鞋跟区域24内的抗疲劳层32的顶面34 (图3)和底面36(图2C)上。因此，接近支撑系统20的鞋跟区域24且形成在抗疲劳层32的顶面34和/或底面36上的锥形体图案38，与接近支撑系统20的鞋头区域20且形成在抗疲劳层32的顶面34和/或底面36上的锥形体图案38成镜像设置或者密切配合。例如，一系列的交替的大锥形体40和中等锥形体42可沿支撑系统20的横向和纵向布置，由此在支撑系统20的鞋跟区域24内形成锥形体图案38，图案38与在支撑系统20的鞋头区域22内形成的锥形体图案38类似。
[0050]仍然参考图2C和图3，支撑系统20的足弓区域30可以包括锥形体图案38，图案38在关于鞋头区域22和鞋跟区域24描述的锥形体图案38的基础上稍微进行了修改。具体地，在一个特定的实施例中，足弓区域30可以包括形成在抗疲劳层32顶面34上(图3)的，且沿支撑系统20的纵向和横向延伸的一系列交替的中等锥形体42和小锥形体44。换言之，在沿图3中A-A线延伸的方向(例如，沿支撑系统20的纵向)上，锥形体图案38可以形成在顶面34上，以使中等锥形体42和小锥形体44互相交替设置。类似地，在沿图3中的B-B线延伸的方向(例如，沿支撑系统20的横向)上，锥形体图案38可以形成在顶面34内，以使中等锥形体42和小锥形体44也互相交替设置。因此，在支撑系统20的足弓区域30内，锥形体图案38可以布置成以使基本上全部的中等锥形体42被相邻的小锥形体44围绕。同样地，基本上全部的小锥形体44被相邻的中等锥形体42围绕。因此，接近支撑系统20的足弓区域30的抗疲劳层32的顶面34包括锥形体图案38，在该图案内，一系列的中等锥形体42和小锥形体44在沿支撑系统20的横向和纵向上互相交替设置。
[0051]现在参考图2B和4A，支撑系统20也可以包括可以覆盖在抗疲劳层32的底面36上的刚性冲击扩散沿条框架后部60 (图4A)。具体地，沿条框架后部60可以放置在沟道64和65内，沟道64和65形成在抗疲劳层32的底面36内。此外，在一个实施例中，沟道64和65可以分别形成在支撑系统20的鞋跟区域24和足弓区域30内(图2B)。在一个具体的实施例中，沟道65可以形成在支撑系统20的足弓区域30内，且可以具有大体矩形的形状。在再另一个实施例中，沟道64可以形成在支撑系统20的鞋跟区域24内，且可以绕抗疲劳层32的鞋跟补片56延伸，由此形成大体椭圆形的沟道64。
[0052]如图2D所示，沿条框架后部60还可以包括开口 62，在一个实施例中，开口 62可容纳抗疲劳层32的鞋跟补片56。进一步地，开口 62可为椭圆形的，以与鞋跟补片56的椭圆形形状成镜像。由此，可以预期，沿条框架后部60可以覆盖在抗疲劳层32的底面36上，以使开口 62绕鞋跟补片56设置，并且沿条框架后部60的其他部分分别容纳在沟道64和65内(图4A)。
[0053]现在参考图5A-E，沿条框架后部60可以稍微弯曲以补充形成在抗疲劳层32内的曲率33。具体地，在一个实施例中，抗疲劳层32可以具有曲率33，曲率33与人脚的脚跟区域和足弓区域的自然形状相适应。事实上，曲率33在与抗疲劳层32的顶面34相接触时，用于限制脚部的变形。以这种方式，抗疲劳层32的曲率33可以防止局部“痛处”的产生。换句话说，当与抗疲劳层32的顶面34接触时，使用者脚部可以被抗疲劳层32的曲率33包围，以使使用者脚部可以被向内压缩。由此，人脚的自然衬垫可以被保持，这与其他未被弯曲的结构相反。具体地，当与平整表面接触时，人脚会产生变形，且在与其他情况相比的更大的面积上展开。因此，脚部的自然衬垫消失，导致较弱的缓冲能力。为了抵消上述效果，抗疲劳层32可以具有如上所述的曲率33，如上所述，且沿条框架后部60也可以具有曲率63，曲率63与抗疲劳层32的曲率33相协作。在一个具体的实施例中，位于抗疲劳层32的底面36内的沟道64也可以被弯曲，以使沿条框架后部60的曲率63充分配合在沟道64内。通过抗疲劳层32的曲率33和沿条框架后部60的曲率63，可以在支撑系统20的鞋跟区域24和足弓区域30内实现提闻的缓冲能力。
[0054]缓冲支撑系统20还可以采用刚性冲击扩散沿条框架后部60，沿条框架后部60的结构与美国专利N0.6，205，683中所公开的冲击扩散机构的结构相似，该专利的全部内容通过引用并入本文。由此，像’683专利中的冲击扩散机构一样，沿条框架后部60可以具有不同的刚性以适应不同的最终用途(例如，爱好者徒步旅行、休闲徒步旅行、多用途等)。进一步地，当使用者站在令人紧张的位置(例如，站在梯子的横档)上时，由于其刚性，沿条结构后部60可以用作支撑件，和/或在脚跟接触时，可以起作用以分散或散开地面的作用力。由此，沿条框架后部60可以提高缓冲支撑系统20的稳定性。
[0055]除此之外，用于制造上述’683专利中的冲击扩散机构的大多数材料可以同样适用于沿条框架后部60，上述材料包括，但是不限于，玻璃填充尼龙、复合材料、尼龙、聚丙烯、氨基甲酸酯、工程热塑料等。
[0056]现在参考图2A和图2B，缓冲支撑系统20还可以包括柔性前部沿条框架66，柔性前部沿条框架66可以共成型或者通过其他方式(例如通过粘合剂或缝合)结合到刚性冲击扩散沿条框架后部60。不同于位于支撑系统20的鞋跟区域24的沿条框架后部60，柔性前部沿条框架66可位于支撑系统20的鞋头区域22 (图2B)。更具体地，前部沿条框架66可以绕抗疲劳层32的鞋头补片58形成，以使前部沿条框架66围绕鞋头补片58。因此，在一个具体的实施例中，前部沿条框架66可以提供用于安全鞋应用中的保护性鞋头支撑结构。
[0057]参考图2E和图6A-C，在一个具体的实施例中，在柔性前部沿条框架66上还可以形成开口 68 (图2E)，以使前部沿条框架66可以容纳在形成在抗疲劳层32的底面36内的沟道70内(图6A)。同样地，在一个实施例中，沟道70可以围绕鞋头补片58以形成椭圆形状的沟道70，用于容置前部沿条框架66。由此，像沿条框架后部60 —样，柔性前部沿条框架66也可以覆盖在抗疲劳层32的底面36上。
[0058]柔性前部沿条框架66可由柔性塑料材料构成，相对于刚性冲击扩散沿条框架后部60，柔性前部沿条框架66在缓冲支撑系统20的鞋头区域22内提供了增强的柔韧性。该柔韧性可以允许处于运动的推进阶段和起跑阶段的脚部的适当的功能，并且可以进一步为缓冲支撑系统20的使用者提供可靠的利足性(例如，前部沿条框架66的相对柔韧性可以允许使用者具有更好的地面踩踏感)。可用于柔性前部沿条框架66的合适材料可以包括，但是不限于，热塑性氨基甲酸酯、工程热塑料和尼龙。
[0059]现在参考图2B和图4A，缓冲支撑系统20还可以包括用于为支撑系统20的足弓区域30和鞋跟区域24提供稳定性的扭转铁芯72。在一个具体的实施例中，扭转铁芯72可以覆盖在位于支撑系统20的足弓区域30内的沿条框架结构后部60上(图2B)。具体地，与沿条框架后部60类似，扭转铁芯72可以容纳在位于抗疲劳层32的底面36内的沟道65内(图4A)。由此，扭转铁芯72和沿条框架后部60可以占据沟道65，沟道65可以形成在位于支撑系统20的足弓区域30内的抗疲劳层32上。
[0060]如图2B和图2F所示，在一个实施例中，扭转铁芯72可以大体呈Y形(图2F)，铁芯72的一端具有用于与鞋跟补片56的一部分邻接的曲率74 (图2B)，相对的一端具有用于与鞋头补片58的一部分邻接的方形部分75。因此，扭转铁芯72可以覆盖在支撑系统20的从抗疲劳层32的鞋头补片58到鞋跟补片56的足弓区域30上(图2B)。进一步地，在一个实施例中，由于扭转铁芯72的Y形形状，一系列腿部73可以形成在铁芯72的一端，用于围绕鞋跟补片56。由于从扭转铁芯72的曲率74端突出的腿部73，铁芯72能够抵抗扭转，因此铁芯72的大体Y形形状还可以用于提供增强的扭转稳定性。由此，铁芯72可以在缓冲支撑系统20的足弓区域30和鞋跟区域24内提供增强的稳定性。
[0061]参考图2B、2G和4A，缓冲支撑系统20还可包括柔性层肋76 (图2G)，柔性层肋76沿着支撑系统20的周边26设置(图2B)。在一个具体的实施例中，柔性层肋76可以从柔性前部沿条框架66的底面67延伸，以及从刚性冲击扩散沿条框架后部60的底面61延伸(图4A)。结果，柔性层肋76可以形成凸缘，该凸缘绕支撑系统20的周边26延伸。在一个实施例中，柔性层肋76可以完全绕支撑系统20的周边26延伸；但是，同样预期的是，柔性层肋76可以只是部分地绕支撑系统20的周边26延伸。
[0062]现在参考图7，柔性层肋76可以由柔性塑料构成，柔性塑料为例如热塑性氨基甲酸酯、乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)或工程热塑料，并且可以提供锚定结构用于将沿条82紧固到缓冲支撑系统20。通过使用沿条82，鞋的鞋面78可以被紧固到支撑系统20，以形成沿条鞋77。在一个具体的实施例中，一系列的线(未示出)可以被穿进鞋面78，穿过沿条82，并进入柔性层肋76以将鞋面78紧固到缓冲支撑系统20。然后将内底80放置在抗疲劳层32的顶面34上，将中底84放置在抗疲劳层32的底面36上，并且最终将外底86放置在中底84上，以形成沿条鞋77。
[0063]构造上述沿条鞋77也包括多个不同步骤，如下所述。作为初始步骤，可以提供包括多个上述部件的缓冲支撑系统20，该部件特别包括:(I)具有倒置锥形体且用于提供缓冲的抗疲劳层32 ； (2)刚性冲击扩散沿条框架后部60 ； (3)柔性前部沿条框架66 ； (4)扭转铁芯72 ;和(5)围绕支撑系统20的周边26的柔性层肋76。在使用如下文所述的方式或者其他方式制造支撑系统20时，鞋面78可以通过U形钉或者其他紧固机构(例如，粘合剂)，被暂时地紧固到柔性层肋76。然后可以将沿条82放置在暂时紧固的鞋面78上，以使沿条82覆盖在鞋面78和柔性层肋76上。然后，可以将一系列线(未示出)通过沿条82穿进鞋面78，并穿过柔性层肋76。然后可以将该线拉紧，以将鞋面78牢固地紧固到缓冲支撑系统20。
[0064]随后，可以将中底84通过粘合剂或者其他类似方式紧固到具有倒置锥形体的抗疲劳层32的底面36。与抗疲劳层32结合，中底84可以在沿条鞋77中提供增强的缓冲作用。类似地，外底86可以通过粘合剂或者其他类似的方式，紧固到中底84上，由此提供与地面接触的耐用表面(例如，橡胶或者合成物表面)。最终，可以将内底80设置在沿条鞋77内，以便为鞋77的使用者提供更好的舒适感。上述步骤可以依据上述具体的顺序实施；尽管同样预期的是，上述步骤的顺序可以根据工业标准进行改变。
[0065]现在参考图8，制造上述缓冲支撑系统20还可以包括多个步骤800，步骤800可以提高与生产沿条鞋77相关的效率，和/或降低相关的成本。作为第一步骤802，可以提供注射成型系统，其中缓冲支撑系统20的多个部分可以被成型。在一个具体的实施例中，制造过程可以从注射成型扭转铁芯72 (图2F)开始，如步骤804所示。具体地，可以加热特定数量或者“注射量”的材料以获得液体特征。然后，该“注射量”的材料通过注射口或者其他等效的方式，可以插入到注射成型系统中。在通过注射口进入到注射成型系统中时，第一 “注射材料”可以与注射成型系统相互作用，并且形成扭转铁芯72的形状，如上文所述。换言之，在通过相应的注射口注射第一注射材料时，第一注射量的材料可以位于具有扭转铁芯72构造的模具(例如，Y形模具)中。在冷却时，第一注射材料会凝固成铁芯72的形状。
[0066]然后，可以提供通过第二注射口进行注射的第二注射材料，以形成刚性冲击扩散沿条框架后部60和柔性前部沿条框架66 (图2D和2E)，如图8中步骤806所示。值得注意的是，上述两个部件(例如，沿条框架后部60和前部沿条框架66)可以使用一次“注射”共同成型。由此，沿条框架后部60和前部沿条框架66可以为单个共成型单元。进一步地，如先前所述，沿条框架后部60可以比前部沿条框架66硬。[0067]在将第二注射材料注射到第二注射口时，刚性冲击扩散沿条框架后部60和柔性前部沿条框架66可以在扭转铁芯72上成型(图2A)。另外，沿条框架后部60和前部沿条框架66可以放置在注射成型系统的一部分中，该部分与上文所述的该部件的形状相对应。由此，例如，沿条框架后部60和前部沿条框架66可以放置在模具中，该模具用于制造容纳抗疲劳层32的鞋跟补片56和鞋头补片58的开口 62和68 (图2B)。
[0068]如图8中步骤808所示，第三注射材料可以通过第三注射口插入，以形成柔性层肋76(图2G)。在一个具体的实施例中，第三注射材料可以通过第三注射口插入，以形成柔性层肋76，柔性层肋76覆盖在已经形成的刚性冲击扩散沿条框架后部60和柔性前部沿条框架66上(图2A)。此外，与其他成型部件一样，柔性层肋76也可以成型成与上文所述的柔性层肋76的形状相对应的形状。因此，形成凸缘的柔性层肋76可以形成在沿条框架后部60和柔性前部沿条框架66上。
[0069]如图8中步骤810和步骤812所示，在注射成型系统中形成上述部件后，生产出的“框架”可以转移到另一个模具中，在该模具中可以形成具有倒置锥形体的抗疲劳层32。在一个具体的实施例中，第二注射成型系统在形状上可以类似于对开式铁芯结构。由此，第二注射成型系统可以是敞开的模具，该模具具有一系列锥形的突出结构以形成位于抗疲劳层32中的锥形体图案38，如上文所述。
[0070]在将上文所述“框架”紧固到第二注射成型结构中(例如，通过利用钉或者其他方式)时，液体材料，典型地为氨基甲酸酯基泡沫的形式，可以倒在该“框架”上，如图8中步骤814所示。然后，第二注射成型系统可以绕缓冲支撑系统20闭合，如步骤816所示，以形成具有锥形体图案38的具有倒置锥形体的抗疲劳层32。如上文所述，该过程允许在抗疲劳层32的顶面34和底面36上均形成锥形体图案38，而不是仅在底面36上形成锥形体图案
38。换言之，由于第二注射成型系统能够夹紧“框架”，该“框架”包括已经成型的(I)扭转铁芯72 ； (2)刚性冲击扩散沿条框架后部60和柔性前部沿条框架66 ； (3)柔性层肋76，所以锥形体图案38可以形成在抗疲劳层32的顶面34和底面36上。作为最终步骤818，产生的缓冲支撑系统20可以从第二模具弹出，用于鞋中。
[0071]如先前所提及的，上述制造过程可以产生具有上述锥形体图案38的支撑系统20，支撑系统20在先前的采用具有锥形几何形状的缓冲层的沿条结构中并未发现。更确切地说，利用上述系统，由于采用坚硬的内底板导致的制造限制，仅能在缓冲层的底面上形成锥形体图案。更具体地，在先前的沿条结构中，内底板通常必须紧固到缓冲层的相对平整的部分。因此，利用上述沿条结构，缓冲层的顶面是平整的以允许连接至内底板。由此，锥形体图案无法形成在缓冲层的顶面上，进而导致缓冲能力的损失。同样地，上文描述的用于将缓冲层夹紧以形成锥形体图案38的成型系统不是可行的。
[0072]此外，由于坚硬内底板通常覆盖在缓冲层上，坚硬部件(例如，内底板)将使用者的脚部与缓冲层分离，由此降低缓冲能力并使沿条鞋变硬。而且，具有该添加部件(例如，坚硬内底板等)的沿条结构通常增加了制造工艺的复杂性。简言之，上述类型的注射成型工艺不能够应用在该沿条结构中。由此，上述缓冲支撑系统20的制造相对于先前的系统得到了提高。同样地，产生的产品(例如，缓冲支撑系统20)提供了提高的缓冲特性，这是先前沿条结构所无法实现的。
[0073]在图中所示出的装置中，示出了适于为沿条鞋提供增强的缓冲能力的具体结构。本发明的一方面同样预期使用用于该目的的任何可选结构，该结构包括具有不同长度、形状和构造的结构。例如，虽然各个锥形体31的几何形状被描述成锥形，但是其他形状(包括锥形六角棱柱、锥形四角棱柱、立方体或其他类似形状)也是可以预期的。又例如，虽然各个锥形体31被描述成形成在抗疲劳层32的顶面34和底面36内，但是，同样预期的是，锥形体图案38内的各个锥形体31可以仅形成在一个上述平面(例如，顶面34或底面36)内。由此，前面描述的锥形体图案38中的任何一个可以形成在抗疲劳层32的顶面34或底面36内，而并非在顶面34和底面36内均形成。
[0074]更进一步地，尽管缓冲支撑系统20的鞋头区域22和鞋跟区域24被描述成仅包括大锥形体40和中等锥形体42，但是，同样预期的是，该区域也可以包括大锥形体40、中等锥形体42和小锥形体44。例如，虽然支撑系统20的鞋头区域22和鞋跟区域24被描述成具有一系列交替的大锥形体40和中等锥形体42，但是该区域也可以具有一系列交替的大锥形体40、中等锥形体42、和/或小锥形体44。由此，在一个实施例中，锥形体图案38可以形成在支撑系统20的鞋头区域22和鞋跟区域24内，其中，中等锥形体42和小锥形体44在沿支撑系统20的纵向和横向上彼此交替布置。
[0075]同样地，虽然足弓区域30被描述成仅包括中等锥形体42和小锥形体44，但是，同样预期的是，该区域可以包括大锥形体40、中等锥形体42、和/或小锥形体44。由此，与鞋头区域22和鞋跟区域24类似，足弓区域30可以包括一系列交替的大锥形体40、中等锥形体42、和/或小锥形体44。作为一个具体的例子，锥形体图案38可以形成在支撑系统20的足弓区域30内，其中大锥形体40和小锥形体44在沿支撑系统20的纵向和横向上彼此交替设置。因此，可以预期的是，上述交替的锥形体系列可以以任何数量的方式进行组合，以产生抗疲劳层32。
[0076]此外，虽然沿条框架后部60中的开口 62已经被描述成完全围绕抗疲劳层32的鞋跟补片56，但是开口 62可以仅部分围绕鞋跟补片56。同样地，虽然柔性前部沿条框架66的开口 68已经被描述成完全围绕抗疲劳层32的鞋头补片58，但是开口 68可以仅部分地围绕鞋头补片58。更进一步地，尽管沿条框架后部60中的开口 62的形状已经被描述成椭圆形，但是开口 62的其他形状也是可以预期的，该其他形状包括圆形、六边形、方形或者类似的形状。
[0077]此外，尽管柔性前部沿条框架66已经被描述成相对于刚性冲击扩散沿条框架后部60更柔软，但是在本发明的一个实施例中，前部沿条框架66可以具有与沿条框架后部60相同的刚性，或者甚至具有相对于沿条框架后部60来说更高的刚性。
[0078]又例如，虽然缓冲支撑系统20的制造过程被描述成采用第一注射口、第二注射口和第三注射口，但是上述注射口可以仅替换为单个注射口。由此，用于制造缓冲支撑系统20的不同部件的每个“注射”材料，都可以通过单个注射口，而不是通过多个不同的注射口进行注射。
[0079]又例如，虽然缓冲支撑系统20已经被描述成仅仅采用单个扭转铁芯72，但是可以预期的是，支撑系统20也可以包括一个附加的铁芯88。在一个具体的实施例中，如图9A和图9B所示，铁芯88可以位于抗疲劳层32的底面36和沿条框架后部60的顶面90之间。而且，像扭转铁芯72 —样，铁芯88也可以位于支撑系统20的足弓区域30内。由此，通过附加铁芯88，支撑系统20的足弓区域30可以获得附加的支撑。在一个实施例中，用于具有用于一般目的的鞋所不需要的特殊刚性要求的沿条鞋中的缓冲支撑系统20可以包括铁芯88。在这一方面上，可以预期的是，铁芯88可以由金属或者高强度塑料构成，以提供上述提闻的刚性。
[0080]在进一步的实施例中，缓冲支撑系统20可以用在具有耐穿刺特性的鞋中。例如，在特殊工业中，具有耐穿刺特性(例如，耐受钉子、螺钉等的穿刺)的鞋是有用的。为了具有上述特性，可以对上文所描述的缓冲支撑系统20进行改变，以使在一个实施例中，抗疲劳层32的顶面34可以包括形成在其内的一系列锥形六角棱柱。和锥形体31 —样，该锥形六角棱柱也可以为支撑系统20提供增强的缓冲能力和能量恢复。
[0081]进一步地，抗疲劳层32的底面36可以相对平整。换言之，底面36可以缺少先前所述的锥形六角棱柱。耐穿刺的材料可以形成在平整底面36上，以形成耐穿刺支撑系统20。由此，耐穿刺材料可以防止钉子、螺钉等与使用者脚部接触。此外，如上所述，形成在抗疲劳层32的顶面34内的锥形六角棱柱可以提供增强的缓冲能力。因此，可以制造用于沿条鞋的增强耐穿刺的支撑系统20。
[0082]I1.用于鞋中的保护装置
[0083]图10描述了一种根据第二发明的一个实施例的具有内部跖骨防护器318的鞋310，内部跖骨防护器318位于鞋310的鞋面312的外层314和内层316之间。就此，图10仅用于证实下文中详细描述的各种跖骨防护器可以放置在鞋中。每个跖骨防护器的详细结构如下所示。
[0084]参考图11A-1，示出了根据第二发明的一个实施例的内部跖骨防护器330，其中防护器330适于提供提高的柔韧性，并且同时为使用者脚部的跖骨区域提供足够的保护。与上述防护器318—样，内部跖骨防护器330可以位于鞋(例如，图10中所示的鞋310)的鞋面的外层和内层之间，以提供对脚部的保护。
[0085]在一个实施例中，防护器330可以包括顶面332和底面334，顶面332和底面334均具有形成在其上的单独锥形体图案336。例如，如图1lA-1所示，且尤其如图1lJ所示，跖骨防护器330的顶面332可以具有形成在其内的多个具有某一尺寸的锥形体338，和多个延伸到顶面332内的具有较小尺寸的锥形体340。锥形体338和340还可以在纵向342和内外方向344上彼此交替设置。同样地，由大锥形体338和相对较小锥形体340构成的相似图案可以位于跖骨防护器330的底面334上，尽管位于底面334上的图案336可以相对于位于顶面332上的图案336偏移。换言之，由锥形体338和340构成的基本上相同的图案336可以位于底面334上；但是,位于底面334上的图案336可以布置成使位于底面334上的大锥形体338可以与位于顶面332上的小锥形体340直接相对设置，反之亦然。上述内容在图11DU1G-H，尤其是在图1lJ中最佳地示出。可以预期的是，位于顶面332和底面334上的由锥形体338和340构成的图案336可以包括具有不同尺寸的三种(3)或者更多种的锥形体，而并非仅具有两种(2)不同尺寸的锥形体。该锥形体图案的例子已经在美国临时申请N0.61/545，317中描述，该申请的全部内容通过引用并入本文。
[0086]如图1lA-1进一步所示，跖骨防护器330可以具有解剖学上的轮廓，以与脚部形状一致。具体地，在使用过程中靠着脚部设置的防护器330的底面334，可以在内外方向344上是凹的，且在纵向342上是凸的。由此，防护器330的底面334可以与使用者脚部的跖骨区域相一致。[0087]使用中，跖骨防护器330可以置于和图10所示的鞋310类似的鞋中，并且能够保护使用者脚部跖骨区域。由此，跖骨防护器330可以用做鞋310中的内部防护器，以保护使用者脚部免于掉落物体或者其他撞击事件的伤害，否则的话，该掉落物体或撞击事件会伤吾脚部。
[0088]跖骨防护器330的其他构造也可以预期。例如，在如图1lA-1所示的实施例中，位于防护器330的顶面332上的锥形体图案336，在一些情况下，可以形成十字形或区域346。可选地，防护器330可以具有顶面332，在顶面332上没有形成锥形体图案(未示出)。由此，防护器330的顶面332可以相对平滑或者是无图案的。在该实施例或者其他实施例中，十字形凹槽(未示出)可以形成在防护器330上，而非在防护器330的顶面332上的、由锥形体图案336限定出的十字形346。
[0089]现在参考图12A-1，示出了用于内部跖骨防护器330(图11A-1)的附加部件。该附加部件的使用和构造在下文中将详细描述。
[0090]如图12A-1所示，附加保护层360可以具有内表面362和外表面364，且可以被构造成大体十字形。和防护器330相似，保护层360也可以具有解剖学上的轮廓，以和脚部跖骨区域一致。由此，保护层360的内表面362可以在纵向366上是凸的，而在内外方向368上是凹的。在一个具体的实施例中，保护层360的内表面362还可以适于与防护器330的顶面332邻接，以使保护层360可以覆盖在防护器330上。确切地说，如图12B和12E所示的，保护层360的十字形可以近似于在防护器330的顶面332上由锥形体338和340形成的十字形346。由此，保护层360可以覆盖在位于防护器330的顶面332上由锥形体338和340形成的十字形346上，并且在该区域提供附加的抗撞击性。
[0091]图12B和12D，尤其是图12J详细描述了形成在保护层360的外表面364上的六边形图案378。图案378可以包括一系列的外六边形378，一系列的内六边形372形成在外六边形378内。换句话说，单独外六边形370可位于保护层360的外表面364上，并且单独内六边形372可以在每个上述外六边形370中形成或者钻孔。如图12J进一步所示，外六边形370的壁374和内六边形372的壁376分别按一定角度相对设置。具体地，在外六边形370的壁374定位成随着壁374接近外表面364，每个六边形370的宽度增加时，内六边形372的壁376实现相反的效果(例如，随着壁376接近外表面364，每个内六边形372的宽度减少)。如图12J所示，由外六边形370和内六边形372构成的图案378也可以沿外表面364重复(例如，相继的外六边形370和内六边形372可以在外表面364上彼此相邻定位)。
[0092]上文所述的由外六边形370和内六边形372构成的图案378的作用可以是允许保护层360在一个方向上弯曲，而当保护层360在相反的方向上弯曲时，产生相对的刚性。例如，当根据图12J中向下的箭头方向，向外弯曲保护层360时，保护层360可以表现出或者反映出柔韧性，因为外六边形370的壁374可以简单地相互分开。但是，当根据向上的箭头的方向，向内弯曲保护层360时，保护层360可以表现出或者反映出刚性，因为外六边形370的相邻的壁374可以相互聚集到一起。当受到外部物体(例如，掉落的碎片、一块木头等)撞击时，该向内弯曲也可以具有提高保护层360的刚性的作用。换句话说，当保护层360向内弯曲时，外六边形370的壁374可以相互邻接，并且在一定程度上被预先压缩，而且内六边形372的壁376可以提供支撑结构，该支撑结构阻止外六边形370的进一步偏斜(例如，由于壁376的相对角度)。因此，当外部物体在向内弯曲的方向上撞击保护层360时，外六边形370和内六边形372可以协作以提供刚性，并保护使用者的脚部免于撞击冲力的伤害。
[0093]在一些情况下，上文所述的保护层360的向内弯曲的状态可以为保护层360在使用中设置的状态。确切地说，由于保护层360的内表面362在纵向366上可以是凸的，而在内外方向368上凹的，保护层360 (或者更具体地，保护层360的外表面364上的六边形图案378)可以向内弯曲，至少部分地向内弯曲。因此，由于向内弯曲，保护层360可以被预先设置成处于稍微刚性的状态，其性质如上文详细描述。但是，该刚性状态可以足够吸收撞击事件所产生的力。由于保护层360的内表面362定位成靠着使用者跖骨区域，因此当外部物体撞击使用者脚部时，保护层360可以反映出刚性。进一步地，使用者脚部伸展时(例如，正常行走过程中)，由于保护层360在该运动过程中向外弯曲，所以保护层360可以反映出柔韧性。因此，保护层360的六边形图案378的动态的特性可以在需要刚性的情况下(例如，当潜在的损害物体撞击时)，用于提供刚性；可以在其他情况下(例如，在正常行走过程中)，用于提供柔韧性。
[0094]保护层360的上述优点可以通过下述两种方式中的任一个包含在内部跖骨防护器330中:(I)在一个实施例中，将如图1lA-1中所示和所描述的防护器330的顶面332与保护层360的内表面362连接；或者(2)以覆盖的关系，将保护层360定位在具有平滑或者无图案的顶面332的内部跖骨防护器330上。换言之，关于实施例(2)，保护层360可以位于防护器330的不具有交替的锥形体图案336的顶面332上(例如，该防护器具有相对平滑或者无图案的表面)。关于实施例(I)，保护层360可以定位在位于防护器330的顶面332上的、由锥形体338和340构成的十字形图案346上。因此，第二发明所预期的内部跖骨防护器330有至少三(3)个实施例，上述至少三个实施例为:(I)如图1lA-1所述的内部跖骨防护器330 ; (2)上述实施例(I)(即，具有上覆保护层360的、图1lA-1中的内部跖骨防护器330);和(3)上述实施例(2)(即，具有平滑或者无图案顶面332和覆盖在顶面332上的保护层360的内部跖骨防护器330)。
[0095]在使用中，内部跖骨防护器330的上述实施例(I)至(3)中的任何一个均可以定位在鞋(例如，图10中的鞋310)的鞋面的外层和内层之间。因此，和上述内部跖骨防护器318的使用类似，防护器330的实施例(I)至(3)均可为使用者脚部的跖骨区域提供保护。但是，防护器330还可以提供增强的柔韧性和提高的刚性。具体地，通过防护器330，在鞋310的使用过程中可能经历的冲击力可以被减轻和吸收。
[0096]图13A-1不出了妬骨防护器390的另一个实施例。和防护器330 —样，防护器390也可以根据使用者的脚部具有解剖学上的轮廓，因为防护器390的底面392在纵向396上可以是凸的，并且在内外方向398上是凹的。还可以预期的是，跖骨防护器390可以定位在鞋的鞋面的外层和内层之间，以提供针对撞击或者其他伤害事件的保护，并且吸收上述事件产生的力。实际上，虽然在一些实施例中，跖骨防护器390可以单独使用，但是跖骨防护器390却是图10中的鞋310中的内部跖骨防护器318的一个部件。
[0097]在一个具体的实施例中，六边形图案100可位于跖骨防护器390的底面392上，图案100与参考图12B和12D，尤其是图12J所描述和示出的图案378相同。由此，防护器390的底面392可以采用与保护层360相似的方式，为使用者脚部的跖骨区域提供保护。例如，可以预期的是，位于防护器390的底面392上的六边形图案100可以以在先前部分所描述的方式向内弯曲，由此使防护器390适于提供与保护层360相似的保护。换言之，由于跖骨防护器390在其正常方位上可以向内弯曲，如果受到外部物体的撞击，防护器390可以反映出相对刚性(例如，六边形图案100，特别是每个单独六边形的壁，一旦向内弯曲就会相互聚集到一起，由此提供相对刚性且有吸收能力的表面，该表面用于保护使用者跖骨区域)。当六边形图案100处于向内弯曲方位时，其刚性特性可以参考保护层360进行详细描述。
[0098]跖骨防护器390的变型可以包括具有保护层360的防护器390，参考图12A-J和图10所示出和所描述的。保护层360可以定位于形成在防护器390上的十字形凹槽102内，由此将保护层360的内表面362靠着使用者脚部定位，并将外表面364远离使用者脚部定位。通过将保护层360作为一个部件添加到跖骨防护器390中，防护器390可以具有增强的抗撞击性，由此为使用者脚部提供进一步的保护。在一个实施例中，保护层360可以粘结或者以其他方式连接至形成在防护器390上的十字形凹槽102，以在该区域提供有效的抗撞击性。实际上，上述实施例如图10中跖骨防护器318所示(即，跖骨防护器318包括具有覆盖在其上的保护层360的防护器390)。
[0099]图14示出了一种鞋110 (类似于鞋310)，此外，鞋110包括根据第二发明的一个实施例的外部跖骨防护器118。在图14中，防护器118定位在与鞋110的鞋面112相连的鞋舌124的外层114和内层116之间。如图所示，鞋舌124可以定位在使用者脚部的跖骨区域上，以为跖骨区域提供保护。防护器118通常可以包括泡沫或者缓冲层(下文中进行描述)和上覆刚性层128，后者在图15A-1中详细示出，且用于提供针对在鞋110的正常使用过程中所经历的撞击力的抵抗性。外部防护器118可以与使用者脚部的解剖学结构相一致(至少部分地)，因为防护器118在纵向上可以是凸的，在内外方向上是凹的。
[0100]图16A-H示出了外部跖骨防护器118的一个部件202的实施例，部件202用于鞋110中，如图14所示。柔性部件202(图16A-H)可以包括顶面192和底面194，底面194在纵向196上是相对直的(或者在一些实施例中稍微凸的)，且在内外方向198上是凹的。进一步地，底面194可以包括六边形图案200，图案200分别与形成在保护层360上的图案378 (图12A-J)和内部跖骨防护器390上的图案100(图13A-1)相同。由此，跖骨防护器118的柔性部件202可以提供与在保护层360和跖骨防护器390中获得的保护特性相同或者相似的保护特性。
[0101]在一个具体的实施例中，柔性部件202的底面194可以靠着使用者脚部定位，由此导致部件202 (或者更具体地是六边形图案200)向内弯曲。换言之，由于部件202的底面194在内外方向198上的凹曲率，一旦部件202靠着使用者脚部定位，就可以向内弯曲。因此，处于向内弯曲状态的防护器118的柔性部件202，可以提供以上关于保护层360和/或内部防护器390所描述的保护特性。
[0102]还可以预期的是，柔性部件202的顶面192可以粘结或者连接至上覆刚性层128，如图17A-1所示，以形成外部跖骨防护器118。该结构(外部防护器118或具有刚性层128的柔性部件202)也可以定位在鞋(例如，图14中的鞋110)的鞋舌124内。实际上，鞋舌124可以包括容纳外部防护器118的袋。因此，防护器118可以用于保护使用者脚部免于撞击或者其他类似事件的伤害。
[0103]现在参考图17A-H，示出了可选的外部跖骨防护器的部件232，该防护器也用于类似于图14中的鞋110的鞋。在该实施例中，柔性部件232可以包括顶面222和底面224，顶面222和底面224以与外部防护器118的面192和194相同或相似的方式进行弯曲。由此，底面224在纵向226上可以是相对直的(或者在一个实施例中是凸状弯曲的)，且在内外方向228上是凹的。进一步地，部件232的顶面222和底面224可以包括锥形体图案230，图案230与内部防护器330上的由锥形体338和340构成的图案336相同或者具有相同的特性。因此，柔性部件232可以提供与内部跖骨防护器330相同或者相似的保护特性，尽管被制造用于外部跖骨防护器中。
[0104]和外部防护器118—样，如图17A-H所示的且用作上述的外部防护器的一个部件的柔性部件232，可以粘结或者以其他方式连接至图17A-1中的刚性层128，以形成外部防护器。具体地，刚性层128可以粘结或者以其他方式连接至柔性部件232的顶面222，以为使用者脚部的跖骨区域提供增强了的抗撞击性。该结构(外部防护器或者具有刚性层128的柔性部件232)在使用中可以定位在鞋110的鞋舌124内。确切地说，上述实施例中的外部防护器可以定位在鞋舌124的袋内。因此，该外部防护器可以以与防护器118相同的方式被利用，以保护使用者的跖骨区域，因此，该使用在此处不进行详细描述。
[0105]在如图所示的装置中，示出了适用于鞋中的具体结构，该装置用于保护该鞋的使用者脚部。用于该目的的可选结构的使用也是可预期的，可选装置包括具有不同长度、形状和构造的结构。例如，内部跖骨防护器的除上述之外的其他变形也是可以预期的。例如，可以预期的是，代替多个实施例中的保护层360的可以是没有图案的且十字形的刚性层(未示出)。换言之，可以提供刚性材料层，该刚性材料层与保护层360(图12A-J)的形状大体相同，但是在其上却不包括六边形图案。在一些情况下，该保护层可以和如图1lA-J所示的内部跖骨防护器330的一个实施例结合。具体地，上述的十字形刚性层可以与具有平滑或者无图案的顶面332的内部跖骨防护器330结合，顶面332进一步包括用于容置刚性层的凹槽(未示出)。确切地说，可以预期的是，十字形刚性层可以设置在位于防护器330上的凹槽(未示出)内，以在该区域提供针对撞击或者其他伤害事件的附加保护。
[0106]又例如，上述的十字形刚性层可以和图13A-1中所示的内部跖骨防护器390 —起使用。具体地，该十字形刚性层可以定位在位于内部跖骨防护器390上的十字形凹槽102内，并且被粘结或者以其他方式连接在十字形凹槽102内。由此，在该实施例中，无图案的刚性层可以在使用中为使用者脚部提供提高的保护。
[0107]再另一个实施例包括将跖骨防护器330和390中的一个替换或者代替为无图案的缓冲层。进一步地，在这些实施例中，该无图案缓冲层可以包括位于形成在缓冲层上的凹槽内的且如图12A-J所示的保护层360。因此，由于其十字形形状，保护层360可以定位于形成在无图案缓冲层上的十字形凹槽(未示出)内。除上文所述构造之外，内部跖骨防护器和外部跖骨防护器的其他构造也是可以预期的。
[0108]虽然在先前的部分中没有进行详细地描述，但是也可以预期的是，上文所述的内部跖骨防护器可以一体地连接在鞋310的鞋面312上，或者该防护器也可以与鞋面312可分离。这也同样适用于上文所述的外部防护器(例如，该防护器可以一体地连接至鞋110的鞋舌124的内袋，或者与该内袋可分离)。因此，在鞋310和鞋110中的不同内部跖骨防护器和外部跖骨防护器可以分别进行互换，由此允许使用者选择使用哪个防护器。可选地，如上所述，上述的防护器可以一体地连接在鞋310和鞋110上，由此不允许使用者移除或者替换防护器。[0109]又例如，尽管此处所详细描述的跖骨保护装置，大多数在纵向上是凸的，且在内外方向上是凹的，但是其他曲率和形状也是预期的。该可选曲率和/或形状也可以为使用者脚部的其他区域或者身体的其他区域提供保护。实际上，可以预期的是，上述的跖骨保护装置的方面可以用在鞋中的其他区域，以为使用者脚部的其他区域(例如鞋的鞋跟或者侧面)提供保护。如果用于这些目的，此处所公开的跖骨保护装置需要在形状和轮廓上进行修改，以与被保护的脚部区域相一致。
[0110]同样地，可以预期的是上述的保护装置的方面可以用于使用者身体的其他区域，例如，膝盖、手肘等。具体地，具有上文所述的不同材料层和不同图案的保护装置可以定位于壳体内，并且适于覆盖在是使用者身体的表面，以使该可应用的装置能够保护身体的相关部分免于伤害。上述应用的例子可以是膝盖防护器或者手肘防护器，该膝盖防护器或者手肘防护器利用上文中所描述的用于保护目的至少一个实施例。以这种方式，使用者可以具有用于遮蔽身体不同部位(例如，包括，但是不限于，脚部、膝盖、手肘等)的多个保护装置。
[0111]第二发明的方面还可以应用到除了鞋保护装置之外的其他方面。例如，使用上文中详细描述的多个思想，可以制造用于手机、电脑和其他电子装置的保护装置。确切地说，采用上述技术，可以制造电子装置盖，该盖包括用于容纳电子装置的内表面或者袋，和用于保护电子装置免于伤害的外表面。在一些实施例中，电子装置盖可以由提供缓冲特性的泡沫或者其他材料构成，并且该泡沫或者其他材料可以包括如上文参考附图所描述的由锥形体或者六边形构成的图案。
[0112]例如，在一个实施例中，电子装置盖的内表面可以相对平滑，而电子装置盖的外表面可以包括由形成在其上的锥形体或者六边形构成的图案，以为电子装置提供保护(例如，避免由另一物体等的撞击引起的伤害)。可选地，电子装置盖的内表面和外表面都可以包括与上述图案相似的由锥形体或者六边形构成的图案。在另一个实施例中，可以预期的是，由锥形体或者六边形构成的图案可以仅形成在盖的内部，而外部可以相对平滑。由此，与电子装置盖相关的多个组合都是可能的，最终的结果是通过形成在盖上的锥形体和/或六边形图案的各种性质，保护应用装置免于伤害的盖。在一些实施例中，该装置盖也可以大体上与被保护装置(例如，电脑、iPod、手机、iPad、平板电脑等)的形状一致。
[0113]尽管参考具体的实施例对本发明各方面进行了描述，应当理解的是这些实施例仅用于说明本发明各方面。因此，应当理解的是，在不超出如所附的权利要求所限定的、本发明的精神和范围的情况下，可对说明性实施例做出很多修改且可设计其他的布置。
[0114]还将理解的是，其中提出的多个从属权利要求和特征可以以与初始权利要求中提出的方式不同的方式组合。还将理解的是，关于单独实施例描述的特征可与描述的实施例的其他特征共享。
【权利要求】
1.一种用于鞋类制品的缓冲支撑系统，所述缓冲支持系统具有一系列部件，所述部件包括: 缓冲层，所述缓冲层具有底面和顶面，其中，锥形凹槽形成的图案形成在所述底面和所述顶面中的至少一个内； 沿条框架组件，所述沿条框架组件连接至所述缓冲层的所述底面，所述沿条框架组件具有后部和分离的前部；和 柔性层肋，所述柔性层肋与所述缓冲支撑系统的周边相连接，用于紧固至沿条； 其中，所述缓冲支撑系统包括鞋头区域、鞋跟区域和足弓区域以及纵轴线和横轴线，所述纵轴线从所述鞋头区域延伸到所述鞋跟区域，所述横轴线横交于所述纵轴线延伸。
2.根据权利要求1所述的缓冲支撑系统，其中，所述锥形凹槽形成的图案包括形成在所述缓冲层的所述底面和所述顶面中的至少一个内的截锥形凹槽，所述图案包括具有第一深度和第一宽度的第一截锥形凹槽以及具有第二深度和第二宽度的第二截锥形凹槽，所述第一深度与所述第二深度彼此不同，所述第一宽度与所述第二宽度彼此不同。
3.根据权利要求2所述的缓冲支撑系统，其中，所述截锥形凹槽包括第一系列的第一截锥形凹槽和第二截锥形凹槽以及第二系列的第一截锥形凹槽和第二截锥形凹槽，所述第一系列的第一截锥形凹槽和第二截锥形凹槽交替设置且沿所述支撑系统的所述横轴线延伸，所述第二系列的第一截锥形凹槽和第二截锥形凹槽交替设置且沿所述支撑系统的所述纵轴线延伸。
4.根据权利要求2所述的缓冲支撑系统，其中，所述第一截锥形凹槽延伸到所述缓冲层的所述顶面内，且所述第二截锥形凹槽延伸到所述缓冲层的所述底面内，所述第二截锥形凹槽相对于所述第一截锥形凹槽倒置。
5.根据权利要求2所述的缓冲支撑系统，其中，所述第一截锥形凹槽和所述第二截锥形凹槽由以圆形端终止的大体截头圆锥形区域限定出，且所述第一截锥形凹槽的所述圆形端与所述第二截锥形凹槽的所述圆形端相邻。
6.根据权利要求1所述的缓冲支撑系统，其中，所述沿条框架后部包括用于插入所述缓冲层的所述底面的鞋跟补片的开口，以使所述鞋跟补片的一部分延伸穿过所述开口。
7.根据权利要求6所述的缓冲支撑系统，其中，所述沿条框架后部比所述沿条框架前部硬，所述沿条框架后部延伸穿过所述足弓区域并进入所述支撑系统的所述鞋跟区域，以通过所述足弓区域和所述鞋跟区域提供支撑。
8.根据权利要求1所述的缓冲支撑系统，其中，所述沿条框架前部包括用于插入所述缓冲层的所述底面的鞋头补片的开口，以使所述鞋头补片的一部分延伸穿过所述开口，且所述沿条框架前部比所述沿条框架后部更柔韧，以在所述鞋头区域提供柔韧性。
9.根据权利要求1所述的缓冲支撑系统，其中，所述柔性层肋从所述沿条框架前部的底面和所述沿条框架后部的底面延伸，所述柔性层肋包括绕所述支撑系统的周边延伸的凸缘。
10.根据权利要求1所述的缓冲支撑系统，进一步包括扭转铁芯，所述扭转铁芯与所述沿条框架组件后部相关联，所述扭转铁芯位于所述支撑系统的所述足弓区域和所述鞋跟区域，以为所述足弓区域和所述鞋跟区域提供附加支撑。
11.根据权利要求10所述的缓冲支撑系统，其中，所述扭转铁芯具有用于增强所述铁芯的扭转稳定性的Y形形状。
12.根据权利要求10所述的缓冲支撑系统，进一步包括第二铁芯，所述第二铁芯位于所述缓慢冲层的所述底面和所述沿条框架后部的顶面之间。
13.根据权利要求1所述的缓冲支撑系统，其中，所述锥形凹槽形成的图案形成在所述缓冲层的所述底面和所述顶面内，所述图案包括六边形凹槽。
14.一种鞋，包括: 缓冲支撑系统，所述缓冲支撑系统包括一系列部件，所述部件包括: 缓冲层，所述缓冲层具有底面和顶面，其中，锥形凹槽形成的图案形成在所述底面和所述顶面中的至少一个内； 沿条框架组件，所述沿条框架组件连接至所述缓冲层的所述底面，所述沿条框架组件具有后部和分离的前部；和 柔性层肋，所述柔性层肋连接至所述缓冲支撑系统的周边，所述缓冲支撑系统包括鞋头区域、鞋跟区域和足弓区域以及横轴线和纵轴线，所述纵轴线从所述鞋头区域延伸到所述鞋跟区域，所述横轴线横交于所述纵轴线延伸；和 沿条，所述沿条紧固到所述柔性层肋且连接至所述鞋的鞋面。
15.根据权利要求14所述的鞋，进一步包括: 内底，所述内底与所述缓冲层的所述顶面相连接； 中底，所述中底连接至所述缓冲层的所述底面；和 外底，所述外底与所述中底相连接。
16.根据权利要求15所述的鞋，其中，所述锥形凹槽形成的图案包括形成在所述缓冲层的所述底面和所述顶面中的至少一个内的截锥形凹槽，所述图案包括具有第一深度和第一宽度的第一截锥形凹槽以及具有第二深度和第二宽度的第二截锥形凹槽，所述第一深度与所述第二深度彼此不同，所述第一宽度与所述第二宽度彼此不同。
17.根据权利要求16所述的缓冲支撑系统，其中，所述截锥形凹槽包括第一系列的第一截锥形凹槽和第二截锥形凹槽以及第二系列的第一截锥形凹槽和第二截锥形凹槽，所述第一系列的第一截锥形凹槽和第二截锥形凹槽交替设置且沿所述支撑系统的所述横轴线延伸，所述第二系列的第一截锥形凹槽和第二截锥形凹槽交替设置且沿所述支撑系统的所述纵轴线延伸。
18.根据权利要求15所述的缓冲支撑系统，其中，所述第一截锥形凹槽延伸到所述缓冲层的所述顶面内，且所述第二截锥形凹槽延伸到所述缓冲层的所述底面内，所述第二截锥形凹槽相对于所述第一截锥形凹槽倒置。
19.根据权利要求15所述的缓冲支撑系统，其中，所述第一截锥形凹槽和所述第二截锥形凹槽由以圆形端终止的大体截头圆锥形区域限定出，且所述第一截锥形凹槽的所述圆形端与所述第二截锥形凹槽的所述圆形端相邻。
20.根据权利要求15所述的缓冲支撑系统，其中，所述锥形凹槽形成的图案形成在所述缓冲层的所述底面和所述顶面内，所述图案包括六边形凹槽。
21.一种鞋，包括: 鞋面，所述鞋面包括材料底层和材料顶层或具有内袋的鞋舌；和 用于保护使用者的脚部跖骨区域的装置，所述装置位于所述鞋面的所述顶层和所述底层之间，或者位于所述内袋内，其中所述装置包括: 第一材料层，所述第一材料层具有底面和顶面，以及形成在所述顶面和所述底面中的至少一个内的一系列锥形体，所述一系列锥形体包括具有不同深度和宽度的各个锥形体；和 第二材料层，所述第二材料层覆盖在所述第一层上，且所述第二材料层的刚性大于所述第一层的刚性，所述第一层的形状与所述使用者的脚部跖骨区域的形状一致，以使所述装置用于保护所述跖骨区域免于有害事件的伤害。
22.根据权利要求21所述的鞋，其中，第一系列锥形体和第二系列锥形体分别形成在所述第一材料层的所述底面和所述顶面内，所述第一系列锥形体和所述第二系列锥形体包括具有第一深度和第一宽度的第一组锥形体和具有第二深度和第二宽度的第二组锥形体，所述第一深度大于所述第二深度，且所述第一宽度大于所述第二宽度。
23.根据权利要求22所述的鞋，其中，在所述第一材料层的所述顶面和所述底面上，所述第一组锥形体内的各个锥形体和所述第二组锥形体内的各个锥形体交替设置。
24.根据权利要求23所述的鞋，其中，所述第一系列锥形体相对于第二系列锥形体偏移，以使所述第一系列锥形体内的至少一个锥形体的终端与所述第二系列锥形体内的至少一个锥形体的终端相邻。
25.根据权利要求21所述的鞋，其中，所述锥形体系列形成在所述第一材料层的所述底面内，且所述第一材料层的所述顶面不包括一系列锥形体。
26.根据权利要求21所述的鞋，其中，所述第二层位于形成在所述第一层的所述顶面上的凹槽内，所述第二层包括六边形图案。
27.根据权利要求26所述的鞋，其中，所述六边形图案包括第一组外六边形和第二组内六边形，所述第一组外六边形从所述第二层的外表面延伸，所述外六边形由边界限定出，所述第二组内六边形位于所述边界内且朝向所述第二层的所述外表面延伸。
28.根据权利要求27所述的鞋，其中，包括所述第一组的所述外六边形包括限定出每个六边形的壁，所述壁在一个方向上成一定角度设置，包括所述第二组的所述内六边形包括限定出每个六边形的壁，所述壁在另一个方向上成一定角度设置。
29.根据权利要求28所述的鞋，其中，所述第二层的内表面在纵向上是凸的，在内外方向上是凹的。
30.根据权利要求21所述的鞋，其中，所述第二层粘结至所述第一层的所述顶面，所述第二层包括不具备图案的内表面和外表面。
31.根据权利要求26所述的鞋，其中，所述第二层在一个方向上弯曲时表现出刚性，且在另一个相反方向上弯曲时表现出相对的柔韧性。
32.一种鞋，包括: 鞋面，所述鞋面具有材料底层和材料顶层或具有内袋的鞋舌；和 用于保护使用者的脚部跖骨区域的装置，所述装置位于所述鞋面的所述顶层和所述底层之间，或者位于所述内袋内，其中所述装置包括: 第一材料层，所述第一材料层具有底面和顶面，所述顶面和所述底面中的至少一个包括形成在其上的第一六边形图案；和 第二材料层，所述第二材料层覆盖在所述第一层上，且所述第二材料层的刚性大于所述第一层的刚性，所述第一层的形状与所述使用者的脚部跖骨区域的形状一致，以使所述装置用于保护所述跖骨区域免于有害事件的伤害。
33.根据权利要求32所述的鞋，其中，所述第一六边形图案包括第一组外六边形和第二组内六边形，所述第一组外六边形从所述第一材料层的所述底面延伸，所述外六边形由边界限定出，所述第二组内六边形位于所述边界内且朝向所述第一层的所述底面延伸。
34.根据权利要求33的鞋，其中，包括所述第一组的所述外六边形包括限定出每个六边形的壁，所述壁在一个方向上成一定角度设置，包括所述第二组的所述内六边形包括限定出每个六边形的壁，所述壁在另一个方向上成一定角度设置。
35.根据权利要求34所述的鞋，其中，所述第一材料层的所述底面在纵向上是凸的，在内外方向上是凹的。
36.根据权利要求32所述的鞋，其中，所述第二层位于形成在所述第一层的所述顶面上的凹槽内，所述第二层包括第二六边形图案。
37.根据权利要求36所述的鞋，其中，所述第二六边形图案包括第一组外六边形和第二组内六边形，所述第一组外六边形从所述第二层的外表面延伸，所述外六边形由边界限定出，所述第二组内六边形位于所述边界内且朝向所述第二层的所述外表面延伸。
38.根据权利要求32所述的鞋，其中，所述第二层粘结至所述第一层的所述顶面，所述第二层包括不具备图案的内表面和外表面。
39.根据权利要求32所述的鞋，其中，所述第二层在一个方向上弯曲时表现出刚性，且在另一个相反方向上弯曲时 表现出相对的柔韧性。
40.根据权利要求32所述的鞋，其中，所述第一六边形图案仅形成在第一材料层的所述底面上。
【文档编号】A43B7/32GK103945720SQ201280057592
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2012年10月10日 优先权日:2011年10月10日
【发明者】贝尔特·阿普尔顿·斯皮勒, 丹尼斯·W·诺顿, 史蒂芬·D·埃蒙 申请人:Tbl许可有限公司